Raylı Sistemlerde IoT Uygulamaları
Bir çok insanın ve kuruluşun IoT kavramını algılaması ve benimsemesi ile birlikte IoT'nin günlük yaşam uygulamalarının geliştirilmesi önemli bir fenomen haline gelmiştir. IoT'nin sunduğu avantaj ve vaatler raylı sistem ve demiryolu sektörünü de cezbetmiş ve alanında önemli kurumları bu alanda çalışmalara yönlendirmiştir.
Nesnelerin İnterneti Fenomeni
IoT ya da Nesnelerin İnterneti kısaca fiziksel tüm nesnelerin birbirleri ve/veya daha büyük ve kompleks sistemlerle internet aracılığıyla belirli bir protokol içerisinde bağlantılı olduğu iletişim ağını ifade etmektedir. M2M (Machine-to-Machine) bağlantının da önüne geçen IoT, belirtilen yolu izleyerek akıllı bir ağ oluşturmuş cihaz sistemi kombin etmeyi hedeflemektedir.
Orijini 1991 yılında Cambridge Üniversitesi'ndeki akademisyenlerin kahve makinesini görebilmek için kurduğu sisteme dayanmaktadır. Bu sistem kahve makinesinin görüntüsünü dakikada üç kez bilgisayar ekranlarına göndermekteydi. Uygulamanın çevrimiçi ve gerçek zamanlı çalışması sebebiyle, sistem alanında ilk olarak gösterilmektedir.
IoT prensibinde; izleme cihazları, sensörler, biochipler ve erişim düzenekleri nesne olarak kabul edilmektedir. Bunun yanı sıra nesne olarak kabul edilen bir birimin akıllı olduğu kabul edilmektedir. Bu kabulün yapılabilmesi için de birimin bir ID'ye sahip olması, bağlanabilir olması ve kendine ait bir sensörü olması gerekmektedir. Bu şartlar sağlandığında, nesne kontrol edilebilir ve erişilebilir hale gelmektedir.
Nesnelerin Ağlar İle Birbirine Bağlanması
►İlginizi Çekebilir: Nesnelerin İnterneti ve Endüstriyel Uygulamaları
Günümüz endüstrisi için ise IoT önceden ağ bağlantısı olmayan nesne ve cihazları birbirine bağlama yeteneği anlamına gelmektedir. Bağlı olmayan cihaz ve nesneleri bahsedilen bu ağa dahil etmenin sonucu olarak; güvenli, etkin ve kullanıcı dostu uygulamalar gerçekleştirilebilmektedir.
IoT'nin Raylı Sistemler ve Demiryolu Uygulamalarındaki Yeri
IoT; yolcu ve yük taşımacılığı yapılan demiryollarının, sensörleri, M2M öğrenme yazılımlarını, Big Data mantıksal analizlerini, bulut bilişim ve diğer teknolojileri kullanmasına olanak sağlamaktadır. Bu arada amaç farklı kaynak ve veri akışlarından gelen bilgilerini toplanmak ve analiz etmektir. Yapılan analizlerin sonuçları ise sürüş etkinliğini arttırmak, daha iyi çalışma yönetimi sağlamak, yolcu deneyimini iyileştirmek, güvenliği arttırmak ve yeni olası hizmetler önermek için kullanılabilmektedir.
IoT, demiryolu ve raylı sistem endüstrisi ile teknoloji sağlayıcılarına hizmet etmekte ve onlara bir fırsatlar dünyası sunmaktadır. Ayrıca, IoT sayesinde IT ile sinyalizasyon, makine ve telekomünikasyon mühendisleri arasında dijital evrimle geliştirilmesi ve korunması gereken bir bağ kurulmaktadır.
Son yirmi yıl içerisinde, raylı sistem ve demiryolu endüstrisi IT ile ağ teknolojilerinin yeniden tanımlanıp daha yoğun şekilde kullanıldığı ve bu araçlar sayesinde trenlerin nasıl yönetileceği ve çalıştırılacağının düşünüldüğü bir evreye bir girmiştir.
Raylı Sistemlerde IoT
IoT’nin Raylı Sistem ve Demiryollarına Sağlayacağı Getiriler
IoT ve otomasyon teknolojilerinin raylı sistem ve demir yollarına sağlayacağı en önemli faydalar sinyalizasyon, anklaşman sistemleri ve hemzemin geçit kontrolü alanlarda görülebilmektedir.
Sinyalizasyon sistemleri tren hareketi, hızlanmasını ve frenlemesi uzaktan kontrol eden sistemlerdir. Geleneksel sinyalizasyon sistemleri hat boyunca uzanan RFID’lere dayanırken, bu uygulama günümüzde özelikle metrolarda yerini wireless tren ile yer sinyallerinin kombinasyonun bırakmıştır. Örnek vermek gerekirse;
ETCS Seviye 2 sinyalizasyon standardı kullanılan hatlarda trenler ve kumanda merkezi arasında sürekli olarak radyo bağlantısının sağlanması gerekmektedir. Bu bağlantı GSM-R teknolojisi ve hat üzerine kurulan BTS’lerce başarılmaktadır. Günümüz demiryolu endüstrisinde, anklaşman kavramı ve çözümleri önemli bir yer kaplamakta ve her gün yeni bir metod geliştirilmektedir. Röle tabanlı anklaşman kullanımı yaygın olsa da endüstri dünyasında bilgisayar kullanımının artmasıyla bilgisayar tabanlı anklaşman kullanımının yaygınlaştırılması hedeflenmektedir. Bu amaçla, alanında öncü yeni ve modern anklaşman sistemleri geliştirmektedir.
GSM-R Teknolojisi
Anklaşman sistemleri ise kavşak ve hemzemin geçitlerde oluşabilen çakışık tren hareketlerini kırmızı ve yeşil ışıklardan yararlanarak engellemekten sorumludur. Anklaşman tren rotasının herhangi bir araç tarafından işgal edilmediğini doğruladıktan sonra tren hareketine izin vermektedir. Günümüzde anklaşman yazılım tabanlı uygulanmakta ve yüksek derecede güvenlik ve SIL-4 seviyesine ulaşan bütünlük seviyesi sunmaktadır. IoT bu noktada sistemin otomatiklik seviyesini ve sinyalizasyon sistemi ile bütünlüğünü arttırmakta devreye girmektedir. Veri ağı ve IT teknolojilerinden yararlanılarak yeni ve modern anklaşman sistemleri tasarlanmaktadır.
Standart Veri Ağına Dayalı Anklaşman Sistemi Uygulaması
Hemzemin geçit kontrolü IoT teknolojisinin kullanıldığı diğer bir önemli alandır. hemzemin geçit kontrolünün bu denli kritik olmasının nedeni ise demiryollarında kazaların en sık yaşandığı hat bölgeleri olmasından kaynaklanmaktadır. Bu alanda yapılan IoT çalışmalarından biri hemzemin geçitlerdeki hareketleri sürekli olarak izleyip kaydeden kameralarla yapılmaktadır. Bu kameralarca kaydedilen görüntüler anlık olarak makiniste iletilmekte ve makinist hemzemin geçitte birinin olup olmadığını gözlemleyebilmektedir. Bunun yanı sıra bu kamera sistemi ETCS ekipmanları kurulu hatların on-board izleme sistemlerine entegre edilebilmektedir. Bu gibi bir sistem termal kameralar ve radar sensörler ile iyileştirilip daha da güvenli hale getirilebilmektedir. Honeywell firması bu gibi uygulamalarda öncülük etmektedir.
Hemzemin Geçit Kontrolü
IoT’nin Raylı Sistemlerde İyileştirme Yaptığı Unsurlar
Önceki başlıkta sıralananlar genel olarak güvenlik açısından kritik olan unsurlarken, IoT raylı sistemler sektörünün diğer birçok alanında da iyileştirme yapmaktadır.
IoT demiryollarının çalışma etkinliği arttırma imkanı fırsatı yaratmaktadır. Tesis üzerinde yer alan kameralara ait video kayıtlarının yönetimi bir IoT uygulamasına örnek gösterilebilmektedir. IoT teknolojileri kullanılmadığında tren operatörleri bu kayıtları toplamak için personel görevlendirmek zorundaydı. Connected Trains gibi uygulamalar ile bu kayıtların sürekliliği sağlanmakta ve istenen şartlar altında otomatik veri aktarımı yapılabilmektedir. Örnekleri çoğaltmak gerekirse, gezi trenleri için yiyecek ve içecek stoğunun sürekli olarak izlenip; buna göre stok bitme noktasındayken gelecek istasyonda yenileme yapılması önemli bir IoT uygulaması olarak sayılabilmektedir.
Siemens Always Connected Uygulamasına Ait İnfografik
Raylı sistemler, istasyonlar ve demiryollarında havalandırma, taşıma birimleri ve acil durum araçlarının yönetimi ile kontrolünde de IoT’ye başvurulmaktadır. Cisco ve Siemens gibi raylı sistem sektörü ile iç içe olan firmalar bu konuda büyük yatırımlar yapmaktadır. Bu yatırımlar sonucu da güvenli, uygulanabilir ve sürdürülebilir IoT uygulamaları hizmete sunulmaktadır.
Yazar: Sena KOÇAK
Kaynak:
► mobility.siemens.com
► linkedin.com/pulse
► progressiverailroading.com
